아스트리드2

ASTRID2
원자로는 아스트리드(ASTRID)를 참조한다.

좌표:56°10º3.558ºN 10°115454.369eE/56.16765500°N 10.19843583°E/ 56.16765500, 10.1653583

오르후스 로고 보관 링 시설 센터

아스트리드2는 오르후스 대학 물리천문학부의 싱크로트론 광원이다.ASTRID2는 오르후스의 스토리지 링 시설 센터(ISA)에서 설계, 시공 및 운영됩니다.

아스트리드2 싱크로트론 광원

2012년 3월의 ASTRID2와 같은 모습
아스트리드2의 3D 렌더링

2008년에 ISA는 오래된 광원 아스트리드를 대체할 새로운 고휘도 싱크로트론 스토리지 링인 아스트리드2를 제작하는 자금을 받았습니다(아래 참조).3세대 광원은 싱크로트론 방사선을 발생시켜 자외선부터 부드러운 [1][2]X선에 이르는 파장을 가진 조정 가능한 광선을 제공합니다.

자연방사량은 12nm로 기존 아스트리드 소스보다 10배 이상 작습니다.링의 건설은 2011년에 시작되었고 2012년 4월까지 링 전체가 진공상태로 되어 테스트 준비가 되었습니다.첫 번째 빔은 2012년 5월 14일 월요일에 아스트리드2 링에 주입되었고, 아스트리드2의 첫 번째 풀 턴은 2012년 7월 10일 화요일에 이루어졌다.2012년 11월 2일 RF가 장착된 저장 빔이 최초로 달성되었습니다.2013년 ASTRID2의 시운전 작업은 순조롭게 진행되어 2013년 9월 13일 ASTRID2에 200mA의 전류가 저장되었고 200mA의 속도로 충전되는 데 성공하였으며, 불과 몇 개월 후 첫 번째 외부 사용자가 AU-UV 빔 라인에 대한 실험을 수행하였다.2014년에는 AU-SGM3, AU-Matline 및 AU-CD 빔 라인이 시운전되었으며, 2014년 중반까지 모든 빔 라인이 완전히 가동되었습니다.2016년 초에는 새로운 빔 라인인 AMOLine이, 2019년에는 최신 빔 라인인 AU-SGM4가 시운전되었습니다.

기술적 세부사항

아스트리드2 시설의 개요

둘레가 45.7m인 스토리지 링 ASTRID2는 오래된 ASTRID 링 옆에 있는 특수 제작된 홀에 배치되어 있습니다.ASTRID2는 12개의 복합기능 30° 자석이 4중극, 6중극 및 수정기가 있는 거더에 6개의 무채색 유닛으로 장착되는 육각형 구조로 방사선의 밝기를 2배 이상 향상시킨다.RF 및 주입에 사용되는 2개의 직선 섹션이 있으며, 삽입 장치에는 최대 2.9m 길이의 4개의 직선 섹션이 있습니다.

전자는 100MeV 레이스 트랙 마이크로트론에서 [3]생성되어 아스트리드 부스터 링에 주입된 후 580MeV의 에너지까지 증가됩니다.빔은 아스트리드2 링의 한 단면을 통과하는 21m 길이의 빔 라인을 통해 아스트리드2로 전송되며, 전자는 아스트리드2(580 MeV)의 저장 에너지로 주입되므로 전자 전류를 일정하게 유지할 수 있습니다.

현재 아스트리드2에는 삽입 장치의 빔 라인 4개와 벤딩 자석의 빔 라인 3개가 있습니다.아스트리드2는 580 MeV에서 작동하며 가시에서 약 1 keV(1 nm)까지의 광자 에너지에 최적화된다.파라미터는 아래 표에 표시되어 있으며 비교를 위해 이전 소스(ASTRID)에 대한 파라미터가 포함되어 있습니다.

기술 파라미터

아래 표는 아스트리드2가 전자 저장 모드에서 실행되었을 때의 아스트리드2의 일반적인 작동 파라미터를 보여줍니다.

파라미터 아스트리드2 아스트리드
최대 에너지/MeV 580 580
최대 전류/mA 290 (2017) 286 (2005)
표준 저장 전류/mA 180 180–220
수명(160 mA에서) 무한 확장(보충) 100~120시간
수평 방사율 / nm 12 140
RF 주파수/MHz 104.9 104.9
번치 수 16 14
SR 임계 에너지/keV 0.238 0.38
직선 단면(길이/m) 6 (2.9) 4 (2.0)

ASTRID2의 빔라인

ASTRID2에는 7개의 SR 빔 라인이 있습니다.빔 라인의 특성은 아래 표에 요약되어 있으며 개략도에는 빔 라인의 위치가 나와 있습니다.개별 빔 라인에 대한 자세한 정보 및 설명은 표의 링크를 참조하십시오.

아스트리드2 빔라인[4]
역. 원천 스펙트럼 범위(θ)[nb 1] 해결력 일반적인 플럭스
(1011 광자/초) 		적용들
eV nm 그레이팅
AU-MatLine 다극 위글러 20–700 1.8–62 2 200-3500 1 재료 및 표면 과학
AU-아몰린 언듈레이터 15–150 8.3–248 2 10,000-25,000 10–1,000 원자 및 분자 물리학
AU-SGM3 언듈레이터 12–150 8.3–103 3 15,000 2 재료 및 표면 과학
AU-SGM4 언듈레이터 12–150 8.3–103 3 15,000 2 재료 및 표면 과학
AU-UV 벤딩 자석 1.8–12 105–700 2 1,000–5,000 2 CD분광학, 광생물학, UV분광학
AU-CD 벤딩 자석 1.8–9.9 125–700 1 500 미만 10 생물물리학, CD분광학
AU-IR[5] 벤딩 자석의 가장자리 복사 0.062–2 620–20,000 1 0.5cm−1 미만(분광계) 100 생물, 응축 재료
  1. ^ eV와 nm 사이의 변환은 이탤릭체로 표시됩니다.

아스트리드

2010년의 아스트리드

아스트리드 저장 링은 1989년부터 2013년까지 운영되었으며, 3세대 아스트리드2 광원으로 대체되었습니다.이 링은 현재 ASTRID2의 부스터 주입 링으로 사용되고 있으며,[6] 1985년에 ASTRID의 설계가 시작되었습니다.이 고리의 원래 개념은 레이저 분광 및 레이저 냉각 실험과 원자 충돌 [7]연구를 위해 저에너지 중이온을 저장하는 것이었다.설계 단계에서 고리에 에너지 전자 빔을 저장할 수 있다는 것이 곧 실현되었고, 따라서 ASTRID는 싱크로트론 방사선(SR) 선원으로 작동하여 연 X선 영역에 UV의 광자를 제공할 수 있었다.1988년 오르후스 대학의 자연과학부는 싱크로트론 방사선 연구소에 계측기 센터를 설립하여 ISA를 설립하여 16.7M DKK 상을 받았다.1989년 후반까지 아스트리드는 이온 저장 모드로 작동하였고, 저장된 Li+ 이온 빔을 [8]1mK까지 레이저 냉각하는 첫 번째 실험이 수행되었습니다.

전자는 1991년에 아스트리드에 처음 저장되었고, 이때까지 싱크로트론 빛, 표면 과학 빔라인(SX700) 및 X-선 현미경(XM)을 이용하기 위해 두 개의 빔라인이 구성되었다. 아스트리드의 많은 성공적인 실험은 질량 1(hyy)에 이르는 양의 이온과 음이온을 저장하였다.840(탄소 70 클러스터).한편, ISA의 싱크로트론 방사선 기반 연구는 확대되었고, 1995년까지 ASTRID는 이온 저장 모드에서 50% 그리고 싱크로트론 방사선의 경우 50%가 작동되었다.1998년 이온용 정전기 저장 링(ELISA)이 건설되고 싱크로트론 방사선에 대한 수요가 증가하면서(2000년까지 광원을 사용하는 아스트리드에 7개의 빔 라인이 있음) 이온 저장 실행이 점차 줄어들었고, 마침내 2005년 아스트리드가 마지막으로 이온 저장 모드로 운영되었다.ASTRID는 새로운 ASTRID2 선원이 작동하기 시작한 2013년까지 링의 유지 및 개발을 위한 정지 기간별로 분리된 3-4개의 전자 실행을 통해 연중 싱크로트론 방사선을 생성하며 전자 저장 모드로 작동했다.

아스트리드 도식

둘레가 40m에 불과한 아스트리드 저장소 "링"은 실제로는 45도 쌍극자 굽힘 자석 2개로 구성된 4세트로 구성된 정사각형입니다.전자의 수평 및 수직 초점에 사용되는 8쌍의 4극 자석과 색도 보정을 위한 8쌍의 6극 자석이 있습니다.전자는 100MeV 레이스 트랙 마이크로트론에서 격자석을 통해 4~5mA 펄스로 링에 주입되며, RF 공동을 통과할 때 전자를 묶고 가속하는 105MHz RF 시스템에 의해 포착됩니다.이러한 전자 펄스의 대부분은 100MeV에서 축적되어 링 내 전류가 180mA 이상에 이르렀고, 그 후 빔 손실은 거의 없이 580MeV로 가속되었습니다.160mA에서 저장된 빔의 수명은 100~120시간이었다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Hertel, N. (2011). "ASTRID2: A New Danish Low-Emittance SR Source". Synchrotron Radiation News. 24: 19–23. doi:10.1080/08940886.2011.550553.
  2. ^ "ASTRID2 – The ultimate synchrotron radiation source". Centre for Storage Ring Facilities. 3 September 2009. Retrieved 31 January 2009.
  3. ^ "100 MeV racetrack microtron". Centre for Storage Ring Facilities. 13 June 2009. Retrieved 7 January 2021.
  4. ^ "Beamlines on ASTRID2". Centre for Storage Ring Facilities. 29 September 2017. Retrieved 7 January 2021.
  5. ^ Li, Z. S.; et al. (2016). "The design of the new IR beamline at ASTRID2". AIP Conference Proceedings. 1741 (10): 1238–1241. doi:10.1063/1.4952863. PMID 10044095.
  6. ^ Stensgaard, R. (1988). "ASTRID – the Aarhus Storage Ring". Physica Scripta. 22: 315–317. Bibcode:1988PhST...22..315S. doi:10.1088/0031-8949/1988/T22/051.
  7. ^ Hangst, J.S.; et al. (1992). "Laser cooling of stored ions in ASTRID: A storage ring for ions and electrons". Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B. 68 (1–4): 17–22. Bibcode:1992NIMPB..68...17H. doi:10.1016/0168-583X(92)96042-W.
  8. ^ Hangst, J. S.; et al. (1991). "Laser cooling of a stored ion beam to 1 mK". Physical Review Letters. 67 (10): 1238–1241. Bibcode:1991PhRvL..67.1238H. doi:10.1103/PhysRevLett.67.1238. PMID 10044095.

외부 링크